IEEE 802.16m 시스템에서 ARQ 프로토콜 성능 개선을 위한 파라메터 설정 기법
Parameter Setting Algorithms for Performance Improvement of ARQ Protocol in IEEE 802.16m Systems
- 주제(키워드) IEEE 802.16m , ARQ protocol , parameter
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 소재우
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046511
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초록/요약
본 논문에서는 IEEE 802.16m 시스템에서 ARQ 프로토콜 파라메터 값에 따른 성능을 분석하고, 성능 개선을 위한 파라메터 설정 기법을 제안한다. IEEE 802.16m 시스템은 MAC 계층에서 신뢰성 있는 전송을 보장하기 위해서 ARQ 프로토콜을 지원한다. 이 때 ARQ 프로토콜과 관련된 파라메터는 연결 설정 시 구성하도록 되어있으나, 그 값의 구체적인 설정방법은 제시되어 있지 않다. 따라서 ARQ 프로토콜과 관련된 파라메터들의 구체적인 설정 방안에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 IEEE 802.16m 시스템에서 ARQ 프로토콜 파라메터의 설정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 수율, 평균ARQ 피드백 오버헤드, 평균 ARQ 피드백 수, discarded ratio 등의 성능 지표로 분석한다. 이 때 설정하는 ARQ파라메터의 범위는 IEEE 802.16m시스템 표준 파라메터뿐만 아니라, 성능 개선에 영향을 미칠 것으로 판단되는 ARQ 피드백 메시지 전송시점, ARQ 피드백 메시지 타입 등 추가적인 파라메터를 포함한다. 추가 파라메터인 ARQ 피드백 메시지 전송 시점 설정에서는 표준에서 제시된 조건 이외의 추가적인 조건을 설정함으로써 ARQ sliding window가 원활히 전진할 수 있도록 하였다. 또한 그 밖의 파라메터 제안 기법에서도 적절히 ARQ 피드백 메시지 타입을 선택하여 ARQ 피드백 오버헤드를 줄이거나, 타이머를 블록의 재전송 시간을 고려하여 설정함으로써 블록이 discarded되는 것을 방지하도록 하였다. 제안하는 ARQ 파라메터 설정 기법의 성능 분석을 위하여 모의실험을 구성한 후, 파라메터에 따른 성능을 도출하였다. 모의실험 결과로부터 각 기법에 따라 수율, 평균 ARQ 피드백 오버헤드, 평균 ARQ 피드백 수, discarded ratio 등의 성능이 향상되는 것을 확인하였다.
more초록/요약
In this thesis, the effects of the ARQ parameters on the system performance are investigated in the IEEE 802.16m systems. Moreover, we propose the ARQ parameter setting algorithms in order to improve the system performance. To guarantee reliable transmission, IEEE 802.16 systems support automatic repeat request (ARQ) protocol in the MAC layer. The ARQ parameters defined in IEEE 802.16m systems shall be specified and negotiated during connection set-up, however the specific values of the parameters and set-up details of the parameters are not presented. In this thesis, the effect of the ARQ parameters including not only the ARQ parameter defined in IEEE 802.16m systems but also additional ARQ parameters which can affect performance are investigated. The performances of the ARQ parameters are evaluated in terms of the throughput, the average ARQ feedback overhead, the average number of ARQ feedback and the discarded ratio. As the additional ARQ parameters, the ARQ feedback message transmission time and the ARQ feedback type are considered. In the ARQ feedback message transmission time set-up algorithm, the receiver generates ARQ feedback messages more frequently than the defined condition in IEEE 802.16m systems to make ARQ sliding window move forward without stopping. In the ARQ feedback message type set-up algorithm, the receiver selects one of the ARQ feedback message types to reduce ARQ feedback overhead. In the ARQ_WINDOW_SIZE set-up algorithm, the transmitter and the receiver set up the ARQ_WINDOW_SIZE as big as possible to make ARQ sliding window move forward without stopping. In the ARQ_BLCOK_LIFETIME set-up algorithm, the transmitter and the receiver set up ARQ_BLOCK_LIFETIME based on retransmission time and the maximum number of retransmission to prevent discarding ARQ blocks. To evaluate the proposed algorithms, the computer simulation is performed. The simulation results show the proposed algorithms improve the performances as follows: The ARQ feedback message transmission time set-up algorithm improves the throughput with restrained the average ARQ feedback overhead. The ARQ feedback message type set-up algorithm reduces the average ARQ feedback overhead. The ARQ_WINDOW_SIZE set-up algorithm improves the throughput and the average number of ARQ feedback. The ARQ_BLCOK_LIFETIME set-up algorithm improves the discarded ratio and the throughput
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